CN102177011B - 制造翻新轮胎的方法和旧轮胎的磨削设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是即使在带束层或带束加强层由非金属材料制成的情况下也能可靠地检测带束以形成具有期望形状和尺寸的基胎。具体地，本发明提供一种制造翻新轮胎的方法，其通过磨削部件磨削去除旧轮胎的胎面胶，旧轮胎包括带束层，胎面胶被布置在带束层的径向外侧，该方法包括以下步骤：由硬度测量部件测量胎面胶的硬度；以及当由硬度测量部件测量到的胎面胶的硬度已经达到预定硬度时，完成由磨削部件对胎面胶的磨削。

Description

制造翻新轮胎的方法和旧轮胎的磨削设备

技术领域

本发明涉及一种制造翻新轮胎的方法和磨削旧轮胎(usedtire)的设备。具体地，本发明涉及容易且可靠地磨削旧轮胎的胎面胶。

背景技术

通过将将与地面接触的胎面胶贴付到基胎上而制造汽车用轮胎。由于在贴付在基胎上的胎面胶已经完成其产品寿命时基胎通常还处于足以进一步使用的良好状态，因此由于使用而已经磨损的胎面胶部分可以用新橡胶或者翻新轮胎材料重新翻新胎面，从而该轮胎可以作为翻新轮胎而再次使用。翻新轮胎的制造方法一般分为两种：再成形方法(热翻新)，将未花纹化的胎面胶贴付在基胎上并且将该半成品设定在用于硫化和花纹化的模具中；以及预固化方法(冷翻新)，不使用模具而将已经硫化和花纹化的胎面胶贴付到基胎上，将半成品在硫化鼓中进一步硫化。在这两种翻新方法中的任一种中，都必须首先在抛光处理中使用抛光机将待翻新的旧轮胎成型为预定构造和尺寸，以获得基胎。

传统地，通过以下方法获得基胎：首先通过使用钻孔机等在旧轮胎的胎面胶中钻出至少一个孔，直到该孔到达带束层；通过使用刻度尺等手动测量各孔的深度；基于测量值确定旧轮胎的磨削量、即将磨削的量；通过使用磨削部件半自动或全自动地磨削掉磨削量的胎面胶，进行去除，以形成基胎。然而，在以上述方式形成基胎的情况下，由于在确定旧轮胎的磨削量时手动测量旧轮胎的胎面胶的厚度，因此出现如下问题：处理耗时并且当测量点的数量较少时不可靠。

为了解决上述问题，例如，日本特开昭58-001546号公报和日本特开2002-86586号公报均公开了如下的磨削设备(grindingapparatus)：该磨削设备通过在不破坏轮胎的情况下使用金属检测传感器或电涡流传感器来测量旧轮胎的胎面胶的厚度，能够自动地控制旧轮胎的胎面胶的磨削量，从而将基胎上的胎面胶的厚度设定为最佳值。日本特开昭58-001546号公报中的磨削设备在由保持机构可转动地保持的旧轮胎转动的状态下，通过使用金属传感器检测旧轮胎的带束层来测量旧轮胎中的胎面胶的厚度；基于测量到的胎面胶的厚度通过磨削部件磨削去除旧轮胎的外周面；并且当胎面胶的厚度达到最佳值时停止磨削部件的磨削。日本特开2002-86586号公报的设备采用电涡流传感器来替代上述金属传感器；通过使用靠近旧轮胎的外周面布置的电涡流传感器的高频线圈的电磁感应效应来测量传感器和带束层之间的距离；计算旧轮胎中的胎面胶的厚度，基于测量到的胎面胶的厚度通过磨削部件磨削去除旧轮胎的外周面；并且当胎面胶的厚度达到最佳值时停止磨削部件的磨削。

发明内容

发明要解决的问题

然而，因为使用金属检测传感器或电涡流传感器来测量旧轮胎的胎面胶的厚度，所以在构成带束层的带束层帘线是由如聚酯、玻璃纤维等非金属材料形成的情况下，日本特开昭58-001546号公报和日本特开2002-86586号公报中公开的磨削设备不能测量胎面胶的厚度。此外，由于与上述原因相同的原因，在通过沿周向卷绕如尼龙等带状有机纤维而形成的带束加强层被埋设在由钢丝帘线构成的带束层的径向外侧以抑制在轮胎高速行驶时轮胎的径向直径增大从而适于高速行驶的情况下，这些磨削设备不能检测带束加强层的存在，由此在磨削胎面胶时可能将带束加强层和胎面胶一起磨削。

因此，本发明的目的是解决上述问题，本发明的目的是在如下情况下可靠地检测旧轮胎的带束层并且形成期望形状和尺寸的基胎：由非金属材料形成带束层的情况，由非金属材料形成的带束加强层被埋设在带束层的径向外侧的情况，以及带束层由金属材料制成的帘线构成的情况。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，在本发明的第一方面中，一种制造翻新轮胎的方法，其通过磨削部件磨削去除旧轮胎的胎面胶，所述旧轮胎包括带束层，所述胎面胶被布置在所述带束层的径向外侧，所述方法包括以下步骤：

由硬度测量部件测量所述胎面胶的硬度；以及

当由所述硬度测量部件测量到的所述胎面胶的硬度已经达到预定硬度时，完成由所述磨削部件对所述胎面胶的磨削。

在本发明中，术语“带束层”可以不仅表示布置在胎体的径向外侧的带束而且还表示埋设在带束的径向外侧用于加强带束的带束加强层。此外，“预定硬度”可以基于对于各轮胎构造事先规定的硬度数据而设定。更具体地，“预定硬度”可以基于存储轮胎规格、带束数量、带束加强层数量等的数据而设定。

根据本发明的旧轮胎的磨削方法，事先选择在带束层的硬度和胎面胶的磨削前的硬度之间的范围内的预定硬度，由磨削部件磨削旧轮胎的胎面胶，直到由硬度测量部件测量到的胎面胶的硬度达到预定硬度，从而可以形成具有期望厚度(即、从带束层的最外侧表面测量到胎面胶的外周面的期望距离)的胎面胶的基胎。这是可能的，因为观察到胎面胶的硬度和胎面胶的磨削后的厚度之间存在一定的相关关系，该关系取决于胎面胶和带束层的材料特性和结构特性、轮胎的劣化状态等。带束层的硬度一般比胎面胶的磨削前的硬度大。因此，由于磨削，胎面胶的厚度越小，即胎面胶的外周面越靠近带束的最外侧表面，导致剩余的胎面胶的硬度越大。

因此，根据本发明的旧轮胎的磨削方法，由于以与传统的通过使用金属检测传感器或电涡流传感器检测带束层的技术不同的方式利用带束层的硬度来检测带束层，因此，例如在带束层由如有机纤维等非金属材料制成的帘线构成的情况下以及在由如有机纤维等非金属材料的帘线构成的带束加强层被埋设在带束层的径向外侧的情况下，可以可靠地检测旧轮胎的带束层。

为了实现上述目的，在本发明的第二方面中，一种旧轮胎的磨削设备，所述旧轮胎包括带束层，所述磨削设备适于磨削去除布置在所述带束层的径向外侧的胎面胶，以形成翻新轮胎用的基胎，所述磨削设备包括：

磨削部件，其用于磨削所述胎面胶；

硬度测量部件，其用于测量所述胎面胶的硬度；

控制部件，其用于控制所述磨削设备，

其中，所述控制部件适于在由所述硬度测量部件测量到的所述胎面胶的硬度已经达到预定硬度时，停止所述磨削部件的磨削。

在上述旧轮胎的磨削设备中，可以通过由硬度测量部件测量待进行磨削的旧轮胎的胎面胶的硬度来检测带束层。也就是，通过由磨削部件磨削胎面胶直到旧轮胎的胎面胶的硬度达到事先规定的预定硬度而形成具有期望的胎面胶厚度的基胎。

因此，根据本发明的旧轮胎的磨削设备，由于以与传统的通过使用金属检测传感器或电涡流传感器检测带束层的技术不同的方式利用带束层的硬度来检测带束层，因此，例如在带束层由如有机纤维等非金属材料制成的帘线构成的情况下以及在由如有机纤维等非金属材料的帘线构成的带束加强层被埋设在带束层的径向外侧的情况下，可以可靠地检测旧轮胎的带束层。

在本发明的第一和第二方面中，优选将所述胎面胶的磨削量控制成使得所述磨削量与由所述硬度测量部件测量到的所述胎面胶的硬度的大小成反比

此外，优选以交替重复的方式进行所述胎面胶的磨削和所述胎面胶的硬度测量。

发明的效果

根据本发明的旧轮胎的磨削方法和磨削设备，在由非金属材料形成带束层的情况下，在由非金属材料形成的带束加强层被埋设在带束层的径向外侧的情况下，以及在带束层由金属材料制成的帘线构成的情况下，能够可靠地检测旧轮胎的带束层。结果，可以获得具有期望形状和尺寸的基胎。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的旧轮胎的磨削设备的主视图。

图2是图1的磨削设备的侧视图。

具体实施方式

下面将参照附图说明根据本发明的实施方式的旧轮胎的磨削设备和通过使用该设备来制造翻新轮胎的方法。图1是根据本发明的本实施方式的旧轮胎(下文将简称为“轮胎”)的磨削设备的主视图。图2是图1的磨削设备的侧视图。

如图1所示，门状支撑架2被设置成立在地面上。气缸3被安装在支撑架2上，使得气缸3从位于支撑架2的一侧的竖直部2a的高度方向(图1中的上下方向)的中央部朝向位于支撑架2的另一侧的竖直部2b水平地延伸。气缸3的活塞杆3a的轴向后端被插入到轴承5中，轴承5被固定于位于轮胎的一侧的支撑轮辋(support rim)4的一侧面，由此，借助轴承5和气缸3由支撑架2可转动地支撑支撑轮辋4。

另一方面，轴承6被固定于竖直部2b的一侧面的高度方向(图1中的上下方向)的中央部。转动轴7被插入到轴承6中，使得转动轴7可绕与气缸3的轴线相同的轴线转动。位于轮胎的另一侧的支撑轮辋8与支撑轮辋4配对，支撑轮辋8被固定到转动轴7的轴向一端。结果，借助轴承6和转动轴7由支撑架2可转动地支撑支撑轮辋8。

通过气缸3的操作使活塞杆3a突出/退回，结果只有支撑轮辋4沿气缸3的轴向移动，而支撑轮辋8在同一位置保持固定，由此，配对的支撑轮辋4、8如下所述地沿轮胎10的中心轴线彼此靠近/彼此分离。使支撑轮辋4、8彼此靠近/彼此分离的方式不限于如本实施方式中那样仅使支撑轮辋4、8中的一个(即、支撑轮辋4)移动，支撑轮辋4、8可以一起移动。也就是，支撑轮辋4、8中的至少一方沿轮胎的中心轴线彼此靠近/彼此分离。

从支撑轮辋4、8观察时，驱动电机11设置在竖直部2b的反面侧的地面上。驱动带14张架在滑轮12和滑轮13之间，其中，滑轮12固定在驱动电机11的输出轴11a上，而滑轮13固定在转动轴7上。因此，在轮胎10的胎面胶10a的磨削去除操作中，当通过驱动电机11的操作使输出轴11a转动时，支撑轮辋4、8和固定到支撑轮辋4、8上的轮胎绕轮胎10的中心轴线一体地转动。

如图2所示，用于磨削轮胎10的胎面胶10a的磨削部件20被设置在支撑架2的前方(图2的右手侧)。磨削部件20包括布置在地面上的基部21和安装在基部21上的沿前后方向(图2的左右手侧方向)延伸的一对导轨22。移动板23被可滑动地支撑在导轨22上。此外，在与转动轴7的轴向平行的方向上延伸的一对导轨24被安装在移动板23上。具有抛光转动体(刮具)25的滑架26被可滑动地支撑在导轨24上，该抛光转动体25用于磨削轮胎10的胎面胶10a。通过如螺杆机构等驱动机构(未示出)的驱动，移动板23和滑架26分别沿轮胎10的径向和/或宽度方向移动，从而，滑架26可以在水平面中沿轮胎10的外周面移动，从而抛光转动体25可以在水平面中沿轮胎10的外周面移动。

因此，通过以如下方式移动抛光转动体25，胎面胶10a的部分或全部被从轮胎10磨削掉或去除并且将轮胎10成型为基胎：在由支撑轮辋4、8支撑的轮胎10被来自驱动电机11的驱动力转动的状态下，转动着的抛光转动体25在水平面中沿着轮胎10的外周面移动。基部21、导轨22、导轨24、移动板23、滑架26和抛光转动体25整体构成磨削部件20。然而，磨削部件可以具有与上述结构不同的结构。

此外，如图1和图2所示，作为硬度测量部件的硬度计30经由例如位置调节机构31被设置于水平部2c，水平部2c跨设在支撑架2的一对竖直部2a、2b之间，位置调节构件31用于调节硬度计30相对于轮胎10的胎面胶10a的位置。例如，如图中所示，位置调节机构31可以由如下部件构成：纵向臂构件31a，其沿竖直方向(图2中的上下方向)贯通水平部2c；竖直滑动电机31b，其被固定在水平部2c上，用于以使纵向臂构件31a能沿竖直方向滑动地方式保持纵向臂构件31a；水平滑动电机31d，其被固定在纵向臂构件31a的一端，用于以使横向臂构件31c能沿转动轴7的轴向移动的方式保持横向臂构件31c，该横向臂构件31c与转动轴7的轴向(轮胎10的宽度方向)平行地定位。因此，经由纵向臂构件31a和横向臂构件31c，通过来自竖直滑动电机31b和/或水平滑动电机31d的驱动力使硬度计30沿轮胎10的径向和/或宽度方向移动。

硬度计30基于设置在硬度计30的下部的压针30a的变位量，测量轮胎10的胎面胶10a的外周面的硬度。测量结果被输出到作为控制磨削设备用的控制部件的控制电路(未示出)。

当由硬度计30测量到的轮胎10的胎面胶10a的硬度达到预定硬度时，控制电路完成磨削部件20对胎面胶10a的磨削。在本实施方式中，例如，轮胎10的带束层10b的硬度可以被事先输入到控制电路，从而可以基于该信息适当地控制磨削部件20的操作。在本实施方式中，“预定硬度”可以被设定为带束层10b的硬度和胎面胶10a的磨削前的硬度之间的值。

基于由硬度计30测量到的胎面胶10a的硬度，控制电路计算胎面胶10a的磨削量。在本实施方式中，胎面胶10a的磨削量被可控地设定成与由硬度计30测量到的胎面胶10a的硬度的大小成反比。具体地，当由硬度计30测量到的胎面胶10a的硬度比较接近上述预定硬度和胎面胶10a的磨削前的硬度二者中的所述胎面胶10a的磨削前的硬度时，胎面胶10a的磨削量被设定成比预定的标准值大。相反，当由硬度计30测量到的胎面胶10a的硬度比较接近上述预定硬度和胎面胶10a的磨削前的硬度二者中的上述预定硬度时，胎面胶10a的磨削量被设定成比预定的标准值小。基于这样确定的磨削量，控制电路适当地控制磨削部件20的操作。具体地，磨削部件20的驱动机构(未示出)使移动板23和滑架26沿轮胎10的径向和/或宽度方向移动与这样确定的磨削量对应的距离，从而轮胎10的胎面胶10a被磨削掉磨削量。此外，控制电路控制磨削设备1，使得胎面胶10a的磨削和胎面胶10a的硬度测量以交替重复的方式进行。

接着，将说明上述旧轮胎的磨削设备1的操作。首先，轮胎10被安装到支撑轮辋4、8，并且例如通过向轮胎充气至预定的空气压力而从胎面胶10a的内侧向胎面胶10a施加压力。接着，轮胎10被转动且固定到期望的位置。然后位置调节机构31的臂构件31a、31c根据来自控制电路的指令滑动，以确定轮胎10的胎面胶10a的外周面处的硬度测量位置。硬度计30的压针30a以一定负荷压硬度测量位置处的外周面。结果，压针30a根据胎面胶10a的硬度而变位。硬度计30基于压针30a的变位量而测量胎面胶10a的硬度，并且将测量结果输出到控制电路。控制电路基于该测量结果确定轮胎10的胎面胶10a的磨削量。

接着，由驱动电机11使支撑轮辋4、8和轮胎10一体地转动。同时，控制电路基于这样确定的磨削量使在各自的待机位置等待的移动板23和滑架26沿着导轨22、24朝向轮胎10移动，使抛光转动体25以高速转动，使抛光转动体25与轮胎10的胎面胶10a接触，并且使抛光转动体25与滑架26一起沿着轮胎10的外周面移动，由此磨削去除轮胎10的胎面胶10a的部分或全部。然后，由硬度计30再次测量轮胎10的胎面胶10a的硬度。在胎面胶10a的硬度已经达到事先输入到控制电路中的预定硬度的情况下，完成磨削。在胎面胶10a的硬度还未达到预定硬度的情况下，再次由控制电路基于胎面胶10a的硬度测量结果确定轮胎10的胎面胶10a的磨削量。此后，像之前的磨削那样，基于这样确定的磨削量磨削轮胎10的胎面胶10a。以交替且重复的方式进行胎面胶10a的硬度测量操作和磨削操作，直到胎面胶10a的硬度达到预定硬度。当胎面胶10a的硬度已经达到预定硬度时，胎面胶的硬度处于其最佳值。

在本实施方式中，下面的表1具体示出了当由磨削部件逐步地磨削旧轮胎的胎面胶时，在各阶段由硬度计测量到的胎面胶的硬度的结果和剩余的胎面胶厚度。

表1

在本实施方式的旧轮胎的磨削设备1中，通过由硬度计30测量将磨削的旧轮胎10的胎面胶10a的硬度来检测带束层10b。通过由磨削部件20磨削旧轮胎10的胎面胶10a直到旧轮胎10的胎面胶10a的硬度达到事先确定的在带束层10b的硬度值和胎面胶10a的磨削前的硬度值之间的范围内的预定硬度值而形成具有期望厚度的胎面胶10a的基胎。作为将完成磨削的硬度的“预定硬度”可以对各轮胎类型、即各轮胎结构(根据带束层的数量、帘布层材料、胎面胶材料、带束加强层的数量、轮胎规格等)进行事先设定和存储。

因此，根据本实施方式的旧轮胎10的磨削设备1，由于以与传统的通过使用金属检测传感器或电涡流传感器检测带束层10b的技术不同的方式利用带束层的硬度来检测带束层10b，因此，例如在带束层10b由如有机纤维等非金属材料制成的帘线构成的情况下以及在由如有机纤维等非金属材料的帘线构成的带束加强层被埋设在带束层10b的径向外侧的情况下，可以可靠地检测旧轮胎10的带束层10b。

此外，根据本实施方式的旧轮胎10的磨削设备1，胎面胶10a的磨削量被控制成与由硬度测量部件测量到的胎面胶10a的硬度的大小成反比。由此，在磨削精度要求不太严格的、距离带束层10b的最外层表面较远的位置处，磨削量被设定得较大，而在要求高精度磨削的、距离带束层10b的最外层表面较近的位置处，磨削量被设定得较小。因此，可以在较短的磨削时间内对胎面胶10a进行高精度磨削。

此外，根据本实施方式的旧轮胎10的磨削设备1，以交替重复的方式进行胎面胶10a的磨削和胎面胶10a的硬度测量，从而可以高精度地检测带束层10b。

前述说明仅示出本发明的部分实施方式，在不背离本发明的精神的前提下，上述结构可以彼此组合和/或可以对其进行各种变型。例如，尽管在上述实施方式中通过使硬度计30的压针31在磨削部件20每次完成胎面胶10a的磨削时均与胎面胶10a的外周面接触而间歇地测量胎面胶10a的硬度，然而本发明不限于此，可以接受的是在磨削胎面胶10a的同时连续地测量胎面胶10a的硬度。

产业上的可利用性

从上述说明显而易见的是，根据本发明，在由非金属材料形成带束层的情况下，在由非金属材料制成的带束加强层被埋设在带束层的径向外侧的情况下，以及在带束层由金属材料制成的帘线构成的情况下，能够可靠地检测旧轮胎的带束层。结果，可以形成具有期望形状和尺寸的基胎。

附图标记说明：

1 磨削设备

2 支撑架

2a、2b 竖直部

2c 水平部

3 气缸

3a 活塞杆

4 支撑轮辋

5 轴承

6 轴承

7 转动轴

8 支撑轮辋

10 旧轮胎

10a 胎面胶

10b 带束层

11 驱动电机

11a 输出轴

12、13 滑轮

14 驱动带

20 磨削部件

21 基部

22、24 导轨

23 移动板

25 抛光转动体

26 滑架

30 硬度计

30a 压针

31 位置调节机构

Claims (10)

1.一种制造翻新轮胎的方法，其通过磨削部件磨削去除旧轮胎的胎面胶，所述旧轮胎包括带束层，所述胎面胶被布置在所述带束层的径向外侧，所述方法包括以下步骤：

由硬度测量部件测量所述胎面胶的硬度；以及

当由所述硬度测量部件测量到的所述胎面胶的硬度已经达到预定硬度时，完成由所述磨削部件对所述胎面胶的磨削，

所述预定硬度设定在所述带束层的硬度与进行磨削前的所述胎面胶的硬度之间。

2.根据权利要求1所述的制造翻新轮胎的方法，其特征在于，基于与待翻新的轮胎的轮胎构造有关的信息设定所述预定硬度。

3.根据权利要求1或2所述的制造翻新轮胎的方法，其特征在于，将所述胎面胶的磨削量控制成使得所述磨削量与由所述硬度测量部件测量到的所述胎面胶的硬度的大小成反比。

4.根据权利要求1或2所述的制造翻新轮胎的方法，其特征在于，以交替重复的方式进行所述胎面胶的磨削和所述胎面胶的硬度测量。

5.根据权利要求3所述的制造翻新轮胎的方法，其特征在于，以交替重复的方式进行所述胎面胶的磨削和所述胎面胶的硬度测量。

6.一种旧轮胎的磨削设备，所述旧轮胎包括带束层，所述磨削设备适于磨削去除布置在所述带束层的径向外侧的胎面胶，以形成翻新轮胎用的基胎，所述磨削设备包括：

磨削部件，其用于磨削所述胎面胶；

硬度测量部件，其用于测量所述胎面胶的硬度；

控制部件，其用于控制所述磨削设备，

其中，所述控制部件适于在由所述硬度测量部件测量到的所述胎面胶的硬度已经达到预定硬度时，停止所述磨削部件的磨削，

所述预定硬度设定在所述带束层的硬度与进行磨削前的所述胎面胶的硬度之间。

7.根据权利要求6所述的旧轮胎的磨削设备，其特征在于，根据基于与待翻新的轮胎的轮胎构造有关的预存储信息的数据设定所述预定硬度。

8.根据权利要求6或7所述的旧轮胎的磨削设备，其特征在于，所述控制部件适于将所述胎面胶的磨削量控制成使得所述磨削量与由所述硬度测量部件测量到的所述胎面胶的硬度的大小成反比。

9.根据权利要求6或7所述的旧轮胎的磨削设备，其特征在于，所述控制部件适于以交替重复的方式进行所述胎面胶的磨削和所述胎面胶的硬度测量。

10.根据权利要求8所述的旧轮胎的磨削设备，其特征在于，所述控制部件适于以交替重复的方式进行所述胎面胶的磨削和所述胎面胶的硬度测量。

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